Entwicklung von Algorithmen zur Ansteuerung und Kalibrierung eines Mehrkanal-Spektralphotometers

K. Diefenbeck


Zusammenfassung

Für das Mehrkanal-Spektralphotometer (MEKASPEK) der Universitäts-Sternwarte München wurden grundlegende Instrumentenkenndaten, wie die relative spektrale Quantenausbeute, die Frequenzeichung des Instruments und das spektrale Auflösungsvermögen bestimmt. Die ermittelten Grenzen der Quantenausbeute von 3600 bzw. 9000 Å korrespondieren sehr gut mit den Werten, die auf Grund des verwendeten Spektrographen und Detektors zu erwarten sind. Zur Datenauswertung wurde ein Programm entwickelt, das aus einer Kalibriermessung eine exakte Frequenzeichung des Instruments berechnet und daraus das spektrale Auflösungsvermögen bestimmt. Dieses liegt mit Werten von 20 bis 40 im Wellenlängenintervall von 4000 bis 8000 Å im Bereich eines Low-Resolution-Spektrographen.

Vorbereitend für die Ermittlung der Instrumentenkenndaten war es notwendig, Hard- und Software zur rechnergestützten Ansteuerung einer schmalbandigen Lichtquelle zu entwickeln. Ein Programm automatisiert die Kalibriermessungen in einem Stützstellenabstand von 12 Å im Wellenlängenbereich von 3000 bis 9500 Å.

Für das spezielle Verfahren, mit dem die Transformation der instrumenten- spezifischen Helligkeiten in ein photometrisches Standardsystem von MEKASPEK vorgenommen wird, wurden erstmals die Transformationskoeffizienten ermittelt. Hierfür war es notwendig, ein geeignetes 'instrumentelles Filtersystem', in welchem die Photonenzählraten des Instruments primär vorliegen, zu konstruieren und am Wendelstein-Observatorium Standardsternmessungen durchzuführen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden speziell die Koeffizienten ermittelt, mit denen die Transformation in das UBVRI-System gelingt.

Ferner wurden Algorithmen entwickelt, die den Positioniervorgang der Lichtleiter, welche in der Fokalebene des Teleskops das Licht der Objekte aufnehmen, schnell und zuverlässig kontrollieren. Die hohe Flexibilität der Algorithmen gewährleistet die volle Ausschöpfung der Möglichkeiten des Instruments. In das Softwarepaket zur Instrumentensteuerung wurde ein entsprechendes Programm integriert.

Zeitraum:

Durchgeführt von Juli 1992 bis Juli 1993.

Literatur:

Diefenbeck,K., 1993: Entwicklung von Algorithmen zur Ansteuerung und Kalibrierung eines Mehrkanal-Spektralphotometers, Diplomarbeit an der Universitäts-Sternwarte München.

Mantel,K.H., 1993: Optimierte Mess- und Reduktionsverfahren der Mehrkanal-Photometrie, Dissertation an der Universitäts-Sternwarte München.

Förderung:

Dieses Projekt wurde gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG-Kennz. Ba967/1-1, Ba967/1-2).


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mailto: Karl-Heinz Mantel
Last modified: Mon Nov 27 12:27:27 MEZ 2000